Physiker: Ist die Schwerkraft das Ergebnis eines Rechenvorgangs in einem simulierten Universum?
Portsmouth (Großbritannien) – Spätestens seit den Matrix-Filmen ist die Hypothese, dass wir lediglich in einer Computersimulation existieren, allseits bekannt und auch zahlreiche wissenschaftliche Debatten streiten sich um das Für und Wider angeblicher Belege und Beweise dafür. Nun legt einer der führenden Physiker der University of Portsmouth seine eigenen Überlegungen dazu vor.
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Wie der Physiker Dr. Dr. Melvin Vopson aktuell im Fachjournal „AIP Advances“ (DOI: 10.1063/5.0264945) darlegt, schlägt auch er vor, dass wir in einem simulierten Universum leben und nennt die Schwerkraft als Beleg dafür. Bei der Gravitation könne es sich um das Ergebnis eines Rechenvorgangs innerhalb eines solchen Universums handeln.
Die Idee selbst, dass das gesamte Universum informationsbasiert ist und einem Rechenprozess gleicht, entstammt jedoch nicht aus einem Hollywoodfilm, sondern der Informationsphysik, einem Wissenschaftszweig, der besagt, dass die physikalische Realität aus strukturierter Information besteht.
Schwerkraft als Ergebnis von Rechenprozessen
In seinem von der Redaktion des Journals als besonders lesenswert („Editor’s Pick“) hervorgehoben Artikel schlägt Vopson vor, dass die Schwerkraft möglicherweise als Folge jenes Prozesses entsteht, wie Informationen über Materie im Universum organisiert sind. Mithilfe des zweiten Gesetzes der Informationsdynamik deutet der Physiker an, dass Materie und Objekte im Raum möglicherweise zusammengezogen werden, weil das Universum versucht, Informationen geordnet und komprimiert zu halten.
Hierzu führt Vopson aus: „Meine Ergebnisse passen zu der Vorstellung, dass das Universum wie ein riesiger Computer funktioniert – oder dass unsere Realität eine simulierte Konstruktion ist. Genau wie Computer versuchen, Speicherplatz zu sparen und effizient zu arbeiten, könnte auch das Universum dasselbe tun. Es ist ein neuer Denkansatz für die Gravitation – nicht nur als Anziehungskraft, sondern als etwas, das geschieht, wenn das Universum versucht, organisiert zu bleiben.“
Zuvor hatte Dr. Vopson bereits Forschungsergebnisse veröffentlicht, die nahelegen, dass Information Masse besitzt und dass alle Elementarteilchen – die kleinsten bekannten Bausteine des Universums – Informationen über sich selbst speichern, ähnlich wie biologische Zellen DNA enthalten.
Elementare Zellen als Datenspeichermedium
In seiner aktuellen Arbeit zeigt er, dass eine „Pixelung“ des Raums in sogenannten „elementaren Zellen“ als Datenspeichermedium dienen könnte. Er zeigt auf, dass die in diesen Zellen gespeicherte Information die Eigenschaften und Koordinaten der Materie im simulierten Raum-Zeit-Konstrukt bereitstellt. Jede Zelle speichere demnach binäre Information: „Ist sie leer, registriert sie eine digitale ‚0‘ – ist Materie vorhanden, eine ‚1‘.“
Dazu erläutert Dr. Vopson weiter:
„Dieser Prozess ist identisch mit dem Design von Computerspielen, virtuellen Realitäten oder anderen fortschrittlichen Simulationen. Da eine Zelle mehr als ein Teilchen aufnehmen kann, entwickelt sich das System so, dass Teilchen zusammengeführt und in einer Zelle vereint werden. Dies löst eine Anziehungskraft aus, die durch eine Regel des Rechensystems bestimmt wird – nämlich die Minimierung der Informationsmenge und damit auch der Rechenleistung. Es ist rechentechnisch deutlich effizienter, den Ort und Impuls eines einzelnen Objekts zu verfolgen als viele. Daraus ergibt sich, dass die gravitative Anziehung eine Art Optimierungsmechanismus in einem rechnerischen Prozess ist, dessen Zweck es ist, Information zu komprimieren.“
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Laut der Pressemitteilung der Universität bietet die Studie eine neue Perspektive auf die Schwerkraft und unterstützt die Idee, dass Gravitation aus einem grundlegenden Bestreben entsteht, die Informationsentropie im Universum zu reduzieren.
„Die Ergebnisse zeigen konzeptionelle und methodische Unterschiede zu bisherigen Erklärungen und legen nahe, dass Gravitation ein rechnerischer Optimierungsprozess ist, bei dem sich Materie selbst organisiert, um die Komplexität der Informationscodierung im Raum-Zeit-Gefüge zu minimieren.“
Die weiterreichenden Implikationen dieser Arbeit betreffen fundamentale Bereiche der Physik – darunter die Thermodynamik schwarzer Löcher, Dunkle Materie, Dunkle Energie sowie mögliche Verbindungen zwischen Gravitation und Quanteninformationstheorie.
Ob das Universum aber tatsächlich ein rechnerisches Konstrukt ist, bleibt jedoch eine offene Frage.
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Recherchequelle: University of Portsmouth
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